Molekulárně biologická analýza smíšených klinických vzorků

Mgr. Iva Kotásková, Ph.D.

Doctoral thesis

Molecular analysis of polymicrobial clinical samples

Abstract:

Předkládaná dizertační práce kompiluje projekty cílené na charakterizaci mikrobů v biofilmech katétrů močového traktu v kontextu pacientských dat. Mimo to je v práci popsáno využití molekulárně-biologických metod pro analýzu smíšených klinických vzorků s nízkou náloží mikrobiálních buněk. Pomocí PCR denaturační gradientové gelové elektroforézy s následným sekvenováním a rutinní kultivace byly analyzovány bakteriální biofilmy katétrů močového traktu, u vybraných vzorků pak byly využity metody sekvenování nové generace. S využitím amplifikace houbového genu ITS2 s následnou fluorescenční kapilární elektroforézou bylo charakterizováno zastoupení kandid v biofilmech katétrů. Studován a diskutován byl význam bakterie Actinotignum schaalii u katetrizovaných pacientů a dále možnosti identifikace druhů komplexu Candida parapsilosis. Vhodnost aplikace molekulárně-biologických metod na klinické vzorky je demonstrována u pacientky s prokázanou, kultivačně-negativní, infekční endokarditidou.

Abstract:

Several projects focused on urinary tract-related catheter biofilm composition are compiled in this thesis. Besides, the suitability of molecular-based techniques for polymicrobial low abundant sample analysis is presented. Both Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis followed by Sequencing (PCR-DGGE-S) and routine culture were used to characterize bacterial biofilms from urinary tract-related catheters, whereas next-generation sequencing methods were performed in selected samples. Culture and fungal ITS2 amplification followed by capillary electrophoresis were used to characterize Candida spp. in catheter biofilms. Possibilities of Candida parapsilosis species identification and the importance of bacterial species Actinotignum schaalii in catheterized patients were studied and broadly discussed. The applicability of molecular techniques for clinical use was proved in infective endocarditis suffering but culture-negative patient.

Keywords

biofilm, katétr, kolonizace, mikrobiom, smíšený vzorek, Candida spp., Actinotignum spp., PCR-DGGE, f-ITS2-PCR-CE, sekvenování nové generace, catheter, colonization, microbiome, polymicrobial sample, next-generation sequencing

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 29. 10. 2021
• Supervisor: prof. MUDr. Tomáš Freiberger, Ph.D.
• Reader: doc. MVDr. Renata Karpíšková, Ph.D., prof. Ing. Jaroslav Hrabák, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Medical Microbiology, Immunology and Pathology / Medical Microbiology and Immunology